Так можно ли подсмотреть за квантовым состоянием?

Question

[Jecky]

В книге «Квантовая нелокальность» www.vixri.ru/d/Janchilin%20V.L.%20_Kvantovaja%20ne... на стр.16 в п.1.4 написано, что квантовое состояние нельзя наблюдать, поэтому нельзя сказать, находится ли частица в квантовом состоянии или волновая функция уже коллапсировала. И там же далее на стр. 17 написано, что все-таки можно наблюдать интерференцию, а значит нахождение объекта в квантовом состоянии. Так можно или нельзя определить, что одна из квантовозапутанных частиц все еще находится в квантовом состоянии не разрушая его?

Answer 1

[egorinsk]

А что значит «частица находится в квантовом состоянии»? Какие еще состояния бывают?

Comments

[Jecky]

Значит запутана с другими частицами и это подтверждается ее интерференцией

Answer 2

[KOLANICH]

Можно. Есть такая штука, которая сейчас активно изучается — слабое наблюдение. Оно не приводит к редукции волновой функции, вместо этого её изменяет, но так, что можно в последствие воздействовать на систему таким образом, который вернёт её в исходное состояние.

Comments

[Jecky]

PavelChernov: Их активно используют при проверке неравенств Леггетта-Гарга, и вообще - не по теме.

Answer 3

[barker]

Книгу не читал. Но интерференция и есть следствие того, что квантовое состояние неопределено. А нельзя наблюдать квантовое состояние — это что имеется в виду? Конечно, можно наблюдать, но тогда не будет неопределённого состояния => и интерференции. Не вижу противоречий, что смущает?

з.ы. а теория относительности в тегах тут к чему?

Comments

[Jecky]

Вопрос в том, что сначала утверждается, что нельзя, не вмешиваясь, определить, что частица находится в квантовом состоянии, а потом тут же пишется, что можно. Как на самом деле в реальности?

[Jecky]

теория относительности к передаче информации быстрее скорости света

[barker]

1. нельзя не вмешиваясь определить состояние (неопределённость)
2. можно наблюдать неопределённость, её признаки — интерференция
эти утверждения вообще никак не противоречат друг другу и логически даже не пересекаются.

з.ы. в книге поглядел, интерференция там обзывается «косвенным наблюдением» и вкратце там в главе 1.4 сказано: непосредственно наблюдать нельзя (наблюдение портит подвешенность), но косвенно можно (мы наблюдаем интерференцию).

[barker]

з.з.ы. никакой передачи информации быстрее скорости света тут не происходит.

[Jecky]

в такой схеме — нет, но, значит, возможна другая схема, где — да

[barker]

Очень странное утверждение. Оттого что тут ничего не передаётся быстрее скорости света никак не может значить, что где-то непременно возможно обратное. Тем более, что на данный момент никаких предпосылок нету к этому. Напротив, всё завязано на невозможность этого.

Answer 4

[Андрей Апанасик]

Не так давно читал «Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории» Брайана Грина.

Там тоже были рассуждения по этому поводу. Суть в том, что когда мы пытаемся определить текущее состояние частицы, то вносим огромное возмущение. Сейчас все эти эффекта определяют предположив, что возмущение, которое мы вызываем, достаточно мало на столько, что им можно пренебречь.

Если я ничего не путаю конечно.

Answer 5

[kaichou]

1. «квантовое состояние нельзя наблюдать»
2. «можно наблюдать интерференцию, а значит нахождение объекта в квантовом состоянии»

1. у меня в одной руке два яблока и в другой руке два яблока
2. можно наблюдать, что у меня четыре яблока

высказывания 1 и 2 не противоречат друг другу

Comments

[Jecky]

значит, передав фотон, запутанный с другим фотоном и увидев интерференцию переданного фотона самого с собой — можно заключить, что он все еще находится в состоянии запутанности?

Answer 6

[MrFrizzy]

А можно и попробовать проще:
есть Электрон *
и две щели _ _

Электрон может пройти через любую из них.
Пока мы не пытаемся установить, через какую — на выходе будет интерференция.
Как только пытаемся — на выходе электрон в одной из щелей =)
Электроны такие стеснительные, сразу прячут всю красоту, когда за ними подглядывают.
Интерференция выступает в качестве как бы косвенного признака.

Comments

[egorinsk]

Есть теория, что интерференция разрушается не из-за «подглядывания», а из-за того, что электрон взаимодействует с измерительным прибором и изменяет его состояние.

[Jecky]

вот именно про это и вопрос — действительно ли на выходе интерфренция, а после измерения — сразу нет

Answer 7

[Mephi1984]

Мне приводили такой пример.
Допустим, летит частица. Мы хотим измерить ее скорость и положение. Проще простого — с периодичностью в 1 секунду посылаем электромагнитную волну, она отражается от частицы и таким образом мы узнаем где она находится в каждый момент времени, ну и, соответственно, знаем скорость.
Что будет, если мы ходим узнать положение точнее? Погрешность наблюдения зависит от длины волны частицы, поэтому для большей точности уменьшаем длину волны. Но вместе с уменьшением длиной волны увеличивается энергия волны. Эта энергия и влияет на частицу, меняя ее скорость и направление. Таким образом, можно очень точно измерить местонахождение частицы в определенный момент, но этим измерением мы изменим скорость частицы.
Ну и наоборот, если хотим узнать скорость — посылаем сигналы с большой длиной волны, которые почти не влияют на частицу. При этом точность измерения координаты будет меньше.

Comments

[egorinsk]

Но ведь необязательно посылать волну в электрон. Разве электрон при полете не излучает электромагнитное поле и разве по этому полю нельзя точно определить его движение, не трогая сам электрон?

[egorinsk]

А, я вспомнил еще интересный пример. Если у нас есть 2 спутанных частицы, мы можем облучать первую сколько угодно, чтобы померять одно свойство (положение в пространстве, например), а у второй мы можем точно померять импульс, получается таким образом мы найдем точно и положение, и импульс у обоих?

[Shkaff]

Да, все правильно, это парадокс Эйнштейна-Подольского-Розана. На деле, конечно, никакого парадокса нет, это просто следствие нелокальности волновой функции.

Answer 8

[Shkaff]

Сама процедура наблюдения разрушает состояние. Когда говорят про интерференцию одиночного фотона, часто несколько путают понятия. Дело в том, что непосредственно наблюдать интерференционную картину на выходе нельзя (запустив лишь один фотон), но, если мы повторим этот эксперимент большое количество раз — статистика фотонов на фотодетекторе позволит говорить об интерференции.
Это свойство можно использовать в «реальных» экспериментах — например, «бомбовый парадокс» (см. Пенроуз, Тени разума).

Comments

[Jecky]

По сути утверждения данный комментарий видимо ничего не меняет

Answer 9

[Александр Борисович]

www.youtube.com/watch?v=te5D4kXMafg
Корпускулярно волновой Дуализм